紅棗全麥面包渣發(fā)酵液復合飲料的加工工藝研究

陳旭

摘要 選用全麥面包渣為原料，接種酵母菌和乳酸菌發(fā)酵制作面包渣發(fā)酵液，并將紅棗汁和該發(fā)酵液進行調(diào)配制作復合飲料，分別對全麥面包發(fā)酵液制備的條件和復合飲料的配方進行了優(yōu)化。結(jié)果表明，酒精發(fā)酵的最佳條件為發(fā)酵溫度28 ℃、白砂糖的添加量為10%、發(fā)酵時間為22 h、酵母粉添加量為2.2%；乳酸發(fā)酵的最佳條件為發(fā)酵溫度44 ℃、乳酸菌粉添加量0.2%、發(fā)酵時間10 h；復合飲料的最佳配方為白砂糖添加量12%、紅棗汁添加量25%、黃原膠添加量0.1%。該復合飲料色澤光亮、酸甜適宜、口感柔和爽滑，具有紅棗、小麥發(fā)酵和乳酸菌發(fā)酵特有的風味。

關(guān)鍵詞 全麥面包渣；紅棗；酒精發(fā)酵；乳酸發(fā)酵；復合飲料；加工工藝

中圖分類號 TS275.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）15-0250-03

Abstract Using whole wheat bread-crumb as raw material，inoculating yeast and lactic acid bacteria fermented bread fermentation liquid，and the red dates juice and fermented liquid preparing compound beverage，fermentation conditions of whole wheat bread-crumb fermentation preparation and compound beverage formula was optimized.The results showed that the optimum conditions for the fermentation was alcohol fermentation temperature 28 ℃，adding sugar 10%，fermentation time 22 h，addition of yeast powder 2.2%；optimum conditions for lactic acid fermentation was fermentation temperature 44 ℃，addition of lactic acid bacteria 0.2%，fermentation time 10 h；the best formula of compound beverage was white sugar 12%，red dates juice 25%，xanthan gum 0.1%.The compound beverage has the characteristics of bright color，moderate sweet and sour taste，soft and smooth taste，unique flavor of red dates，wheat fermentation and fermentation of lactic acid bacteria.

Key words whole wheat bread-crumb；red dates；alcoholic fermentation；lactic acid fermentation；compound beverage；processing technology

全麥面包是指用沒有去掉外面麩皮和麥胚的全麥面粉制作的面包，營養(yǎng)價值比白面包高，含有豐富粗纖維、VE、VB以及鋅、鉀等礦物質(zhì)，對疲倦、腰酸背痛、食欲不振、腳氣病、便秘、癩皮病及各種皮膚病有一定的食療作用并可有助于減肥、預防糖尿病、動脈粥樣硬化等疾病的發(fā)生[1-2]。面包在發(fā)酵和烘焙過程中積累了大量的風味物質(zhì)和許多小分子物質(zhì)，風味物質(zhì)可以融入到產(chǎn)品中，而小分子物質(zhì)可以作為發(fā)酵微生物的營養(yǎng)物質(zhì)，有利于發(fā)酵的進行，面包生產(chǎn)加工中的面包渣也含有豐富的營養(yǎng)成分和風味物質(zhì)，但它往往被丟棄造成浪費。如何對面包渣進行再利用是亟須研究的問題。

紅棗是藥食兼用果品，素有“大補丸”“活性維生素丸”之稱。每100 g鮮棗可食部分含糖20～36 g、蛋白質(zhì)0.8～1.4 g，VC、VE、Ca、P、Fe含量豐富，具有安神健脾、補腎、止咳、降血壓等多種功能[3-5]。

本試驗選用全麥面包渣為原料，依次接種酵母菌和乳酸菌發(fā)酵制作面包渣發(fā)酵液，并將紅棗汁等與該發(fā)酵液進行調(diào)配制作復合飲料，對其全麥面包發(fā)酵液的發(fā)酵條件和復合飲料配方進行優(yōu)化。既減少了富含營養(yǎng)成分的面包渣的浪費，又添加了紅棗中所含的營養(yǎng)成分，可為功能性發(fā)酵飲料的生產(chǎn)提供理論參考[6-9]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

全麥面包渣、白砂糖為市售；檸檬酸、黃原膠、海藻酸鈉、酵母菌、乳酸菌武漢設(shè)計工程學院食品工藝實驗室提供。

1.2 主要儀器

數(shù)顯恒溫水浴鍋（金壇市醫(yī)療儀器廠）、智能型生化培養(yǎng)箱（寧波江南儀器廠）、分析天平（上海越平科學儀器有限公司）、超凈工作臺（蘇州金凈凈化設(shè)備科技有限公司）、立式壓力蒸汽滅菌鍋（上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）、搖擺式粉碎機（溫嶺市林大機械有限公司），烤箱（天津市普瑞斯儀器有限公司）。

1.3 工藝方法

1.3.1 工藝流程[1，4，5，9]。具體見圖1。

1.3.2 操作要點。

（1）噴爆。面包渣在烘箱中上火170 ℃、底火180 ℃烘烤1 h左右，烤至表面呈焦黃色，粉碎后備用。其目的是使原料中的淀粉、蛋白質(zhì)部分降解，以利于微生物利用，同時具有鈍化酶、脫腥增香的作用。噴爆后淀粉α度應該在85%以上，面包在烘焙過程中產(chǎn)生的風味物質(zhì)可以融入到產(chǎn)品中，小分子物質(zhì)可以被微生物利用保證發(fā)酵的順利進行[1]。endprint

（2）浸提。將烘烤后的面包渣用紗布袋裝好。按料水比1∶10的比例加入純凈水至鐵鍋中，將水燒至80～85 ℃，將裝有原料的紗布袋浸入水中浸提30 min左右。

（3）殺菌。向面包渣浸提液中加入蔗糖和0.15%檸檬酸，攪拌均勻。將浸提液煮沸10 min，殺菌，密封保存，防止雜菌污染。

（4）酒精發(fā)酵。待浸提液冷卻至40 ℃以下后，就可以將酵母菌加入浸提液進行酒精厭氧發(fā)酵。

（5）過濾。酒精發(fā)酵結(jié)束后得到的發(fā)酵液比較渾濁，需要進行1次過濾除去酒精發(fā)酵液中的酵母菌和干物質(zhì)。離心機在3 000 r/min的速度下離心15 min，分離出酒精發(fā)酵液中的酵母菌等雜質(zhì)。

（6）乳酸發(fā)酵。乳酸菌可以直接加入酒精發(fā)酵液中。接種乳酸菌后的酵母發(fā)酵液使用棉塞或保鮮膜密封好，在適宜乳酸菌生長的溫度下置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一定周期得到混合發(fā)酵液[1]。

（7）紅棗汁的制備。用浸提法提取紅棗汁，加入紅棗重量2倍的水，同時添加0.02%的果膠酶，在50～55 ℃的溫度下保溫浸提3～4 h，用雙層白布過濾出汁液。第2次浸提加水量與紅棗重量相等，連續(xù)浸提2～4 h，用雙層濾布濾出汁液，合并2次汁液。

（8）調(diào)配。為了使產(chǎn)品營養(yǎng)價值更高、得到更好的風味、口感以及穩(wěn)定性，可以向混合發(fā)酵液中加入紅棗汁、白砂糖和穩(wěn)定劑進行調(diào)制。

（9）殺菌。調(diào)制后的產(chǎn)品中雜質(zhì)較少，可直接過濾。采用低溫巴氏殺菌法。巴氏滅菌溫度控制在60～70 ℃，時間為30 min。

1.4 試驗方法

1.4.1 酒精發(fā)酵條件優(yōu)化試驗。以酵母粉添加量、白砂糖添加量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間為影響因素。以酒精度為評價指標，研究這4個變量對酒精發(fā)酵效果的影響，確定最佳酒精發(fā)酵條件[1，4]。

1.4.2 乳酸發(fā)酵條件優(yōu)化試驗。以乳酸菌添加量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度為影響因素。以總酸含量為評價指標，研究這4個變量對乳酸發(fā)酵效果的影響，確定最佳乳酸發(fā)酵條件[6]。

1.4.3 紅棗全麥面包發(fā)酵液復合飲料配方優(yōu)化試驗。為了使產(chǎn)品營養(yǎng)更豐富、口感更好，需要一些輔料來調(diào)和，因而可選擇加入白砂糖、紅棗汁來調(diào)節(jié)。此外，產(chǎn)品的穩(wěn)定性非常重要，要想獲得更長的上貨期限，穩(wěn)定劑的選擇非常重要，既要考慮到穩(wěn)定性，又要考慮到流動性及對口感的影響[7]。

本試驗以白砂糖添加量、紅棗汁添加量、黃原膠添加量為影響因素[8，10]，以感官評分為評價指標，研究這3個變量對復合發(fā)酵液飲料品質(zhì)的影響，確定最佳配方。

1.5 產(chǎn)品評定方法

酒精度采用GB 5009.225—2016方法進行測定。酸度采用GB 5009.239—2016方法進行測定。感官評定：組織（5～8人）評價小組，對單因素試驗和正交試驗制作出來的復合發(fā)酵液飲料進行感官品評，取其平均值作為最終評價結(jié)果。評價標準有色澤、滋氣味與組織狀態(tài)3個方面[8-9]。具體的評分標準見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 酒精發(fā)酵條件的優(yōu)化

對表2的正交試驗結(jié)果進行直觀分析，通過極差分析的方法得知B>D>C>A，即因素主次關(guān)系為白砂糖添加量的影響最大，其次是酵母粉添加量，再次是發(fā)酵時間，最后是發(fā)酵溫度。再根據(jù)k值結(jié)果分析，最佳的試驗組合是A1B3C3D3，即發(fā)酵溫度為28 ℃、白砂糖添加量為10%、發(fā)酵時間為22 h、酵母添加量為2.2%。

2.2 乳酸發(fā)酵條件的優(yōu)化

由表3可知，各因素的主次關(guān)系為A>C>B，即因素主次依次為發(fā)酵溫度的影響最大，然后是發(fā)酵時間，其次是乳酸菌粉添加量。再根據(jù)k值結(jié)果分析，最佳的試驗組合為A2B3C2。因此，乳酸發(fā)酵的最佳條件為發(fā)酵溫度44 ℃、乳酸菌粉添加量0.2%、發(fā)酵時間10 h。

2.3 紅棗汁全麥面包發(fā)酵液復合飲料配方研究

2.3.1 白砂糖添加量對飲料品質(zhì)的影響。將白砂糖、CMC、紅棗汁等和試驗制備的發(fā)酵液進行混合調(diào)配，按照感官的評價標準對產(chǎn)品進行評分，結(jié)果見圖2。在其他條件不變的情況下，產(chǎn)品的感官評分隨白砂糖添加量的增加而增加，當白砂糖的添加量達到10%時，感官評分值達到80.5分。此時產(chǎn)品酸甜適宜，澄清度較高、呈磚紅色，紅棗香味、麥香味和乳酸發(fā)酵的特殊風味明顯且三者相互協(xié)調(diào)，口感細膩爽滑。但繼續(xù)添加白砂糖使飲料的口感偏甜，甜味掩蓋了小麥發(fā)酵、乳酸菌發(fā)酵和紅棗的特殊風味，感官評分呈現(xiàn)下降趨勢。因此，試驗選擇白砂糖添加量8%、10%、12%進行正交試驗。

2.3.2 紅棗汁添加量對飲料品質(zhì)的影響。由圖3可知，隨著紅棗汁添加量的增加產(chǎn)品感官評分出現(xiàn)了先上升后下降的趨勢。紅棗汁逐漸增加既增強了紅棗的香氣又改善了發(fā)酵液的酸澀口感，同時產(chǎn)品的色澤也逐漸達到磚紅色。但是當紅棗汁的添加量繼續(xù)增加時，紅棗的滋氣味掩蓋了小麥發(fā)酵和乳酸發(fā)酵的特殊香味，此時飲料的顏色逐漸變深，產(chǎn)品整體感官評分下降。因此，選取紅棗汁的添加量為20%、25%、30%這3個水平進行正交試驗。

2.3.3 黃原膠添加量對飲料品質(zhì)的影響。穩(wěn)定劑的選擇直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)，黃原膠廣泛應用在飲料生產(chǎn)中。由圖4可知，在其他條件不變的情況下，飲料的感官評分隨黃原膠添加量的增加而升高，當黃原膠的添加量增加到0.1%時感官評分值最高，為80.3分。此時產(chǎn)品澄清度很高，沒有分層、沉淀等現(xiàn)象，紅棗和麥香味以及乳酸菌發(fā)酵的特殊風味明顯，口感既清爽又豐富滿足，組織狀態(tài)良好。但是當黃原膠的添加量繼續(xù)增加時，感官評分逐漸降低，這主要是由于此時飲料稍濃稠，顏色偏暗，飲料的口感不夠爽滑，導致感官品質(zhì)下降。由此選取黃原膠的添加量為0.05%、0.10%、0.15%這3個水平進行正交試驗。

2.3.4 紅棗汁全麥面包發(fā)酵液復合飲料配方的確定。按照上述的單因素試驗所選取的因素和水平進行正交試驗，如表4所示。endprint

對表5的正交試驗結(jié)果進行直觀分析，通過極差分析的方法得知A>C>B，即因素主次依次為紅棗汁的添加量影響最大，其次是白砂糖添加量，最后是黃原膠添加量。再根據(jù)k值結(jié)果分析，最佳的試驗組合是A2B2C3，正交試驗的最佳組合為A2B2C3。因此，紅棗汁全麥面包發(fā)酵液復合飲料最佳配方為紅棗汁添加量25%、黃原膠添加量0.1%、白砂糖添加量12%。

3 結(jié)論

通過試驗，得出酒精發(fā)酵的最佳條件為發(fā)酵溫度28 ℃、白砂糖的添加量為10%、發(fā)酵時間為22 h、酵母粉添加量為2.2%。乳酸發(fā)酵的最佳條件為發(fā)酵溫度44 ℃、乳酸菌粉添加量0.2%、發(fā)酵時間10 h。飲料的最佳配方為白砂糖添加量12%、紅棗汁添加量25%、黃原膠添加量0.1%。通過優(yōu)化條件制作的全麥面包渣發(fā)酵飲料，產(chǎn)品呈磚紅色、色澤光亮；透明度高；酸甜適宜、口感柔和、爽滑；具有紅棗、小麥發(fā)酵和乳酸菌發(fā)酵的特有滋氣味。

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